牛肉含水量检测的研究.doc

本科学生毕业论文（设计）题目(中 文):牛肉含水量检测的研究(英 文):Study on the measurement of water content in beef姓 名 学 号 院 （系）电子工程系专业、年级电子信息工程 级指导教师 II湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日 毕业论文（设计）任务书课题名称：牛肉含水量检测的研究学生姓名： 系 别：电子工程系专 业：电子信息工程指导教师： 湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书1、 主题词、关键词： 牛肉；含水量；阻抗法；针状电极2、毕业论文（设计）内容要求：1）传感器及调理电路的设计2）设计检测电路3）总体硬件电路（单片机、显示、按键等）4）程序设计3、文献查阅指引：1Kandala C V K, Butts C L, Nelson S O. Capacitance sensor for nondestructive measurement of moisture content in nuts and grainJ.IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2007, 56(5): 1809-1813.2McIntosh R B, Casada M E. Fringing field capacitance sensor for measuring the moisture content of agricultural commoditiesJ.Sensors Journal, 2008, 8(3): 240-247.3Benedito J, Carcel J, Rossello C, et al. Composition assessment of meat mixtures using ultrasonicsJ.Meat Science,2001,57(4): 365-370.4Sorland G H, Larsen P M, Lundby F, et al. Determination of total fat and moisture content in meat using low field NIVIRJ.Meat Science, 2004, 66(3): 543-550.5丁相军，鞠伟，左娟微波技术在食品水分检测中的应用J.肉类工业，2006(1): 4-5.6文星，梁志宏，张根伟，等. 基于稳态空间分辨光谱的猪肉新鲜度检测方法J.农业工程学报，2010,26(9): 334-339.7BEN-GERA I and NORRIS K H. Direct spectrophoto-metric determination of fat and moisture in meat productsJ.Journal ofFood Science，1968，33(1):64-67.8Clerjon S,Damez J. Microwave sensing for structure meat and fish evaluationJ. Measurement Science and Technology, 2007,(18):10384、毕业论文（设计）进度安排：1）2012年12月上旬：查找资料；2）2012年12月下旬：写好开题报告；3）2013年2月：设计硬件电路和编程；4）2013年3月：实验研究5）2013年4月：完成毕业论文；6）2013年5月：完成论文答辩。教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。 湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目牛肉含水量检测的研究作 者 姓 名游润达所属系、专业、年级 电子工程系 电子信息工程专业 2009年级指导教师姓名、职称刘志壮 教授预计字数10000开题日期2012/12/25选题的根据：1）说明本选题的理论、实际意义 2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解1）理论意义：测量牛肉中水分含量的的百分比是否在正常范围之内。实际意义：肉类是国内外市场销售量较大的食品，而牛肉在肉类市场中又占有十分重要的地位。从新鲜的牛肉到牛肉制品的过程中很多环节需要测量牛肉的含水量。市场中一些不法商家用其他廉价肉类代替牛肉换取利润。市场上肉类含水量的检测方法多种多样，但是大部分测量方法花费昂贵，或者步骤复杂难测，耗时较长难以实现。本选题可以有效的缩短时间，提高精度，并且能让操作方法尽量简单。 2)研究动态：新的强制性国家标准畜禽肉水分限量征求意见稿（猪肉、牛肉、鸡肉的水分不能超过76.5%，羊肉含水量不超过77.5%，鸭肉含水量不超过80%。根据有关资料，检测肉类含水量的方法有传统的电容法，核磁共振法、超声波法、磁共振成像法、光谱法、近红外光谱法、微波加热法、烘干法、微波萃取分光光度法和阻抗法等。核磁共振法，核磁共振成像法、光谱近红外光谱法等方法技术要求高，设备体积大，结构复杂昂贵，测量一次需要几分钟；微波加热干燥法和烘干法需要几个小时，采用分光光度法缩短了时间，但也需要30分钟左右才能完成，未能实现实时快速检测牛肉含水量的要求。传统电容法一般采用针式探头，利用电容谐振电路振荡频率变化或电容阻抗变化进行测量，这种方法的缺点是精度不够高，且漂移较大。阻抗谱法电路结构相对复杂，功耗电流300mA，所用点击存在生锈问题；测量1次需要约20s。自己见解： 1.主要研究内容：牛肉含水量的检测 2.创新点：交流阻抗法 3.重点解决的问题：提高测量精度和检测速度 4.预期的研究成果：实现对牛肉含水量的快速检测研究方法：设计一种针状多电极结构的传感器探头，利用电阻和含水量存在着某些数学对应关系，通过单片机芯片处理获得牛肉的含水量，补偿芯片消除温度对阻抗的影响，以实现对牛肉的含水量的快速准确检测。研究内容：区别于传统的阻抗检测肉类含水量的方法，提出一种交流阻抗法，并且根据不同的肉类品质、品种的不同设置基准值，实现快速精确检测牛肉中的水分含量。完成期限和采取的主要措施：1）2012年12月上旬：查找资料；2）2012年12月下旬：写好开题报告；3）2013年2月：设计硬件电路和编程；4）2013年3月：实验研究5）2013年4月：完成毕业论文；6）2013年5月：完成论文答辩采取的主要措施: 查阅“中国期刊网”中的相关论文； 网上搜索论题资料； 从图书馆借阅相关的理论书籍； 虚心向指导老师请教主要参考资料：1Kandala C V K, Butts C L, Nelson S O. Capacitance sensor for nondestructive measurement of moisture content in nuts and grainJ.IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2007, 56(5): 1809-1813.2McIntosh R B, Casada M E. Fringing field capacitance sensor for measuring the moisture content of agricultural commoditiesJ.Sensors Journal, 2008, 8(3): 240-247.3Benedito J, Carcel J, Rossello C, et al. Composition assessment of meat mixtures using ultrasonicsJ.Meat Science,2001,57(4): 365-370.4Sorland G H, Larsen P M, Lundby F, et al. Determination of total fat and moisture content in meat using low field NIVIRJ.Meat Science, 2004, 66(3): 543-550.5丁相军，鞠伟，左娟微波技术在食品水分检测中的应用J.肉类工业，2006(1): 4-5.6文星，梁志宏，张根伟，等. 基于稳态空间分辨光谱的猪肉新鲜度检测方法J.农业工程学报，2010,26(9): 334-339.7张文昭,刘志壮,周文真. 电容法猪肉含水率快速检测的研究J. 农业工程学报. 2012, 28(20); 272-2758BEN-GERA I and NORRIS K H. Direct spectrophoto-metric determination of fat and moisture in meat productsJ.Journal ofFood Science，1968，33(1):64-67.9Clerjon S,Damez J. Microwave sensing for structure meat and fish evaluationJ. Measurement Science and Technology, 2007,(18):103810方海田,刘慧燕,德力格尔桑. 牛宰后肌肉生物电阻抗值、pH值、失水率的变化及相互关系的研究J. 食品科学. 2008,(06).11微波快速消解系统操作手册f月.上海屹尧分析仪器有限公司,2006.12王虹,秦维. 105恒重法与两次烘干法对于玉米水分测定的定量研究J. 粮食加工, 2008,(02).指导教师意见：指导教师签名： 教研室意见：签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间2012.12.25地点三教106与会人员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）陈泽顺副教授刘志壮教授张文昭副教授徐晓副教授刘爱林副教授周玲讲师会议记录摘要：会议主持人：记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名：年月日注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份VI湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）题 目牛肉含水量检测的研究学生姓名游润达学 号200906002422系 别物理与电子工程专 业电子信息工程指导教师刘志壮检查日期指导教师检查情况记载及修改意见：检查情况记载： 1.进行了资料的整理，学习和掌握相关知识； 2.软件设计大部分已经完成； 4.论文大部分内容已经完成；5.硬件设计无法完成。修改意见： 1.程序需要的进一步调试和优化； 2.摘要内容应包括研究的目的、方法、结果和结论，要突出所做的工作及做的效果；3.参考文献按学校的规范书写论文，并在论文中标明；4.创新功能可以适当增加； 5.注意规范流程图的画法。 签名： 注：此表用于指导教师在学生毕业论文（设计）初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表毕业论文(设计)题目牛肉含水量检测的研究学生姓名游润达学号200906002422专业班级通信指导教师刘志壮职称教授系（教研室）电子工程系指导过程记录指导内容记录(一)查找资料及讨论选题。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录(二)确定标题，下达设计任务书。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录（三)设计可行性分析及开题报告的写作。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录(四)论文的构思及基本框架。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导过程记录指导内容记录(五)设计中的硬件开发方案程序设计思路的讨论。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录(六)中期检查，内容及结构的合理性。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录(七)论文内容修改。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录(八)论文格式修改。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日答辩小组组长意见(对情况是否属实做出意见)组长(签名)： 20 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表论文题目牛肉含水量检测的研究作者姓名游润达所属系、专业、年级物理与电子工程 系 电子信息工程 专业 2009 级指导教师姓名、职称刘志壮 教授字 数10000定稿日期2013.5.1中文摘要牛肉水分的快速检测具有积极的社会意义和巨大的经济价值，而至今仍没有一种能够简便、快捷测定牛肉含水量的方法。在肉品卫生检验过程中又经常遇到肉和肉制品水分含量测定的问题。其中牛肉的含水量检测对牛肉市场管理、储藏和加工具有极大的意义。为快速的检测牛肉含水量，本文采用交流阻抗法，设计了针状多电极结构的水分传感器和硬件电路，系统以单片机PIC16C71为信息处理核心，以10次随机采样的算术平均值为测量结果示值，通过LCD显示器显示，快速测定牛肉中的含水量，且不损坏被测样品。试验结果表明，利用交流阻抗法可以快速检测牛肉的含水量，具有准确性高和重复性好等特点。本文的研究内容不仅可为牛肉市场管理、储藏和加工提供参考，同时装置造价低廉，还能为广大市民所接受。关键词（3-5个）牛肉；含水量；阻抗法；针状电极英文摘要 Rapid detection of beef water content has positive social significance and great economic value, But until now, there is no suitable apparatus in the market. Meat and meat products - Determination of water content and the problem were often encountered in the beef hygiene inspection. The detection of beef water has great significance on beef market management, storage and processing. For the fast detection of beef water, this article uses AC impedance method, the moisture sensor and the hardware circuit of needle electrodes structure design, The system uses MCU(PIC16C71) as the information processing core, and use the arithmetic average of ten times random sample as the result,displayed by the LCD. It rapidly tell us the water content of beef, and no damage to the sample. The test show that, by using AC impedance method for rapid detection of beef water content ,this method has the characteristics of high accuracy and good repetition. This research of the article can not only provide the reference for beef market management, storage and processing, and this device has low cost than others, but also accepted by the general public. .关键词(3-5个)Beef，Water content，Impedance method，Needle electrodes指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表论文题目牛肉含水量检测的研究作者姓名游润达所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程专业 2009级指导教师姓名、职称刘志壮 教授答 辩 会 纪 要时间2013年5月18日地点三教707答辩小组成员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）陈泽顺副教授刘志壮教授张文昭副教授徐晓副教授刘爱林副教授周玲讲师答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文（设计）最终评定等级：负责人（签名）： 系部（公章） 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年月 日P目 录1 绪 论11.1 研究目的及意义11.2 研究现状11.3 研究内容22 牛肉含水量的测量原理32.1 牛中各个部位的水分32.2 常用的水分检测方法42.2.1 烘干失重法42.2.2 电测法42.2.2.1 微波法42.2.2.2 红外吸收法52.2.2.3 交流电容法和直流电阻法62.3 测量原理63 牛肉水分检测的电路设计83.1 信号发生器83.2 传感器探头93.3信号调理电路113.3.1 整流滤波电路113.3.2 放大电路123.4 补偿电路123.5 键盘与显示模块143.6 单片机系统154 牛肉水分检测的软件设计174.1 初始化模块184.2 欠电检测模块184.3 显示模块184.4 基准设置模块184.5 A/D采样模块184.6 环境温度采集模块184.7 数据处理模块195 结束语20参考文献21致 谢23牛肉含水量检测的研究摘 要 牛肉水分的快速检测具有积极的社会意义和巨大的经济价值，而至今仍没有一种能够简便、快捷测定牛肉含水量的方法。在肉品卫生检验过程中又经常遇到肉和肉制品水分含量测定的问题。其中牛肉的含水量检测对牛肉市场管理、储藏和加工具有极大的意义。为快速的检测牛肉含水量，本文采用交流阻抗法，设计了针状多电极结构的水分传感器和硬件电路，系统以单片机PIC16C71为信息处理核心，以10次随机采样的算术平均值为测量结果示值，通过LCD显示器显示，快速测定牛肉中的含水量，且不损坏被测样品。试验结果表明，利用交流阻抗法可以快速检测牛肉的含水量，具有准确性高和重复性好等特点。本文的研究内容不仅可为牛肉市场管理、储藏和加工提供参考，同时装置造价低廉，还能为广大市民所接受。关键词：牛肉；含水量；阻抗法；针状电极Study on the measurement of water content in beefAbstractRapid detection of beef water content has positive social significance and great economic value, But until now, there is no suitable apparatus in the market. Meat and meat products - Determination of water content and the problem were often encountered in the beef hygiene inspection. The detection of beef water has great significance on beef market management, storage and processing. For the fast detection of beef water, this article uses AC impedance method, the moisture sensor and the hardware circuit of needle electrodes structure design, The system uses MCU(PIC16C71) as the information processing core, and use the arithmetic average of ten times random sample as the result,displayed by the LCD. It rapidly tell us the water content of beef, and no damage to the sample. The test show that, by using AC impedance method for rapid detection of beef water content ,this method has the characteristics of high accuracy and good repetition. This research of the article can not only provide the reference for beef market management, storage and processing, and this device has low cost than others, but also accepted by the general public.Key words：Beef，Water content，Impedance method，Needle electrodes1 绪 论1.1 研究目的及意义水分含量是直接影响到肉类的加工、贮藏和食用的一项重要质量指标。肉类的水分不仅是其必要的细胞组成部分，还是维持肉类本身保持其 色、鲜、味及食用品质所必须的基本条件。肉类中水分含量过高会引起细菌、霉菌的繁殖加剧，容易导致肉类腐败变质，而脱水干燥则会造成直接的经济损失，而且破坏有机质，影响肉的色泽。牛肉是具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇的肉类，食用价值较高。随着科学技术的不断发展及人民生活水平的逐渐提高，人们对牛肉的消费量也在逐年增加，在1990年我国牛肉的消费量仅占肉类消费的4.2070，到2005年已经增长到9.2070, 2007年中国牛肉产量已经达到了727万吨，2008年产量达到790万吨，专家估计到2020年中国国内的人均牛肉年需求量可达9.41吨，到2030年可达10.43吨。从新鲜的牛肉到牛肉制品的过程中很多环节需要测量牛肉的含水量。市场上又常常出现一些不法商家用其他廉价肉类代替牛肉换取利润，或者以注水牛肉当作新鲜牛肉在市场上出售。不法商贩们对家禽、家畜进行注水，途径很多，一是宰杀前通过食道灌水，二是宰杀后通过动脉管注水，有的甚至在销售前直接用针头对肌肉内注水。鲜牛肉通过注水后，不仅风味尽失，而且容易滋生细菌、霉菌，经常食用容易导致身体疾病，但是在外观上注水肉与正常鲜肉无明显区别。对于不法商贩出售的注水肉可以给他们带来巨额的利润，暴利的驱使下，市场上注水肉泛滥成灾，已经成为严重威胁人类健康的一大公害。据中央电视台记者报道，过去仅天津蓟县每年要向北京销售8000吨注水牛肉，这一数量占北京年销售总量的20%。更有甚者，有些地方竟然出现屠宰，注水，出售一条龙服务。市场上已经出现了的肉类含水量的检测方法多种多样，但是大部分测量方法花费昂贵，或者步骤复杂难测，耗时较长难以实现。本选题可以有效的缩短时间，提高精度，并且能让操作方法尽量简单。1.2 研究现状新的强制性国家标准畜禽肉水分限量征求意见稿（猪肉、牛肉、鸡肉的水分不能超过76.5%，羊肉含水量不超过77.5%，鸭肉含水量不超过80%。根据有关资料，检测肉类含水量的方法有传统的电容法1-2，超声波法3、核磁共振法4、磁共振成像法5、烘干失重法6、微波加热法7-8、光谱法9-11、近红外光谱法12-14、微波萃取分光光度法15等传统萃取方法等。（1）近红外光谱法，核磁共振成像法、核磁共振法等方法技术要求高，设备体积大，结构复杂昂贵，测量一次需要几分钟的时间；微波加热干燥法和烘干法需要几个小时，传统电容法一般采用针式探头，利用电容谐振电路振荡频率变化或电容阻抗变化进行测量，这种方法的缺点是漂移较大，且精度不够高。（2）微波萃取分光光度法。微波萃取的基本原理是微波直接与被测物作用，微波的激活作用导致样品基体内不同成分的反应差异使被萃取物与基体快速分离。微波萃取与索氏萃取等传统萃取方法相比具有快速、节能、溶剂耗量小、污染小、多份试样可同时处理等优点;与超临界萃取相比，微波萃取具有设备简单、适用范围广、萃取效率高、重现性好等特点。分光光度法测定新鲜牛肉中的含水量，需要30 min左右才能完成，虽然与国标法相比缩短了部分测定时间，但是仍然未能实现快速检测牛肉含水量的要求。（3）便携式阻抗谱法16。检测系统实现了便携式设计，由电池供电，相比现有的阻抗仪，系统体积更小，系统在工作模式下瞬时功耗电流小于300mA，基本能够实现现场检测。扫频范围选择0.1250 kHz，测量结果涵盖了肉品阻抗的高低频不同特性。系统完成一次测量所需时间在20 s，基本上能实现非破坏性检测，又能够检测到肉品深层信息。1.3 研究内容本文将通过研究牛肉的交流导电特性，设计一种针状多电极水分传感器，用来接收试样信息，在信号调理电路的作用下实现信息的整流滤波和调节放大，将交流信号转换成直流信号，运用补偿电路消除温度对阻抗的影响，并以单片机PIC16C71作为数据处理核心，最终在LCD显示器中显示出测量数据。实现牛肉含水量的快速，精确检测。 2 牛肉含水量的测量原理 本章首先分析了牛中的水分构成，然后对现有的各种水分检测的典型方法进行了详细介绍和分析，比较了各类方法的优缺点，探讨了其测量肉类水分的可行性，得出结论：现有的水分检测方法大部分操作复杂，耗时长，成本高，不能对肉类中的水分含量进行快速、精确的检测。最后，本文研究了牛肉的交流导电特性，发现肉制品的阻抗与水分含量存在对数关系，并以此作为仪器的测量原理进行设计。2.1 牛中各个部位的水分要对肉类中的水分含量进行准确的测量，首先应对肉类中的水分构成进行详细研究。水分是肉类的主要成分，水为溶媒，其它成分为溶质，这些溶质以不同的形式分散在溶媒中，肉可以看作是一个复杂的胶体分散体系。普通肉牛中的水分分布并不均匀，表1中列出了普通肉牛主要部位的水分含量。 表1 肉体主要部位的水分含量（%）部位名称皮肤肌肉骨骼水分含量607070801215肉体中的水分一般分为3种状态：（1）结合水结合水是水在生物体和细胞内的存在状态之一，是吸附和结合在有机固体物质上的水，是指与蛋白质分子表面借助极性基因与水分子的静电引力而紧密结合的水分子层，其约占正常肌肉总含水量的5。结合水性质很稳定，不易散失，在温度为40时也不结冰,不能做溶剂,不参与物质内部的生化反应,生理活性很弱,较为稳定。要排除这种水,需要消耗较多的能量。（2）自由水细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，并且在在细胞外间隙中能自由流动的水。 它的特点是流动性强，易蒸发，加压可析离。这种水分约占正常肌肉总水分15%。 （3）不易流动水 肌肉中的约占正常总水分的80%水分以不易流动水状态存在于肌原纤维、肌纤维及膜之间，称为不易流动水。其含量取决于肌原纤维蛋白质凝胶的网状结构变化。2.2 常用的水分检测方法2.2.1 烘干失重法牛肉等固体物质水分含量检测的标准方法是烘干失重法，家畜禽肉类水分检测方法为GB9695.15-1988肉与肉制品水分含量测定。烘干失重法，即105恒重法和定温定时烘干法。烘干失重法需要使用分析天平和电烤箱，电烤箱用来加热试样，试样中的水分蒸发主要靠热传导。设待测试样的重量为W0，完全失水后的试样重量为，则试样的含水量为： （2-1） 烘干失重法的优点是测量准确、可靠，同时存在很多缺点，操作繁杂，费时费电，而且由于电烤箱的温度波动较大，不易控制，容易导致实验样品的损坏，所以，烘干失重法只宜于实验室使用，不便用于生产、加工现场。2.2.2 电测法近几年来，电测法水分快速检测技术得到了迅猛的发展。电测法是根据物质水分含量对其介电特性、导电特性、能量消耗等因素的影响，而且水分含量与上述因素有着某种函数的对应关系，这种方法测量速度快，信号的传输与处理方便，方便，实现了取样、测量、信息传输、显示和控制的计算机管理系统，是当今含水量检测技术的热点，相比传统的水分方法具有很多的优势。而现今的电测法又可分为微波法、红外法、交流电容法及直流电阻法。2.2.2.1 微波法水的相对介电常数80,在超高频范围内存在介电损耗的最大值，利用超高频能量通过含水物质产生能量损耗，相移或发射波参数的变化，可以换算出水分值。根据电磁能量公式，超高频能量在含水物质中的衰减量W（dB）为 W=8.686 （2-4）式（2-4）中，k为材质因素，M为相对水分含量，为密度因素，为水的衰减系数，为空气被测物之间反射系数的模，B为含水物质的相数，t为被测物厚度。当t足够大时，趋于0,由式（2-4）可得被测物质的相对水分含量 （2-5） 由式（2-5）可以看出，及k是与被测物质的材质有关的，因此，被测物质的成分组成和种类都将对测量产生影响。2.2.2.2 红外吸收法红外吸收法其原理是：水吸收照射物料的红外波长，光被吸收的多少就按水分含量的值而发生变化。利用红外光源投射到被测物，从反射或透射的能量变化换算出水分值，水的红外吸收峰一般有好几个，红外的水分测定仪通常选择波长为1.94m或1.64m单色光作红外辐射源。根据比尔朗伯定理，红外线通过水分时被有选择地吸收，通过被测样品后的光强为 （2-2） 式（2-2）中，k为吸收系数，t为被测物厚度，m为被测样品水分含量，为投射出的光强，两边取对数，则被测样品的水分含量为 （2-3）从理论上讲，若k，t为定值，M与呈线性变化。但是由于红外线照射到被测样品是无规则散射，除水分外，被测物的杂质对红外线也会产生吸收和散射，而且随被测样品成分的改变，光能的损失也不同。为减少误差影响因素，通常采用双波长法，因此，误差因素对测量的影响可以通过比较波长的通道测得，其后续数据处理单元将比较通道与测量通道的信号对照比较后，可以抵消误差影响，保证测量的准确性。红外吸收法测水分的方法具有高精度、非接触式测量等优点。适用于连续、自动测量中，其缺点是只能测实验样品表面的水分，且造价太高。2.2.2.3 交流电容法和直流电阻法交流电容法是基于试验样品含水量不同时，其介电系数不同这一原理。因为水的介电常数是80，介电系数较大，被测样品含水量的变化必将引起其介电常数的相应变化，所以，通过测定样品的电容值也可以间接测量出样品的含水量。以电容法测量水分含量的仪器称为电容式水分仪。电容式水分仪一般将取样传感器做成量筒或量杯式，这样就要求被测物为粉末状或颗粒状，不宜测量肉类。而且，电容量受温度变化的影响较大，温度升高，电容量增大。另一方面，